高中化学 第四章 第二节 化学电源课件 新人教版选修4

1、第四章,第二节,课前预习 巧设计,名师课堂 一点通,创新演练 大冲关,设计,设计2,考点一,考点二,课堂10分钟练习,课堂5分钟归纳,设计3,课下30分钟演练,氧化还原,电能,一、化学电池 将 转化为电能的装置。 1分类,化学能,2优点 具有 高，供能稳定可靠，使用方便，易于维护等优点。 3判断电池优劣的主要标准 (1)比能量：即单位质量和单位体积所能输出电能的多少，单位“(Wh)/kg”或“(Wh)/L”。 (2)比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位“W/kg”或“W/L”。 (3)电池 的长短。,能量转化率,可储存时间,二、几种常见的化学电池 1一次电池 (1)碱性锌锰电池

2、： 构造：,组成： 正极： ；负极： ；电解质： 。 工作原理： 负极反应： ； 正极反应： ； 总反应： Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。,MnO2,Zn,KOH,Zn2OH2e=Zn(OH)2,2MnO22e2H2O=2MnOOH2OH,(2)银锌电池： 构造：,组成：负极： ，正极： ，电解质： 。 工作原理： 负极反应： ； 正极反应： ； 电池反应： 。,Zn,Ag2O,KOH,Zn2OH2e=Zn(OH)2,Ag2O2eH2O=2Ag2OH,ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag,2二次电池(以铅蓄电池为例) (1)构造：,(2)组成：正极： ；负极： ；电解

3、质： 。 (3)工作原理： 铅蓄电池是最常见的二次电池，其电极反应分为放电和充电两个过程。,PbO2,H2SO4溶液,Pb,放电过程的电极反应、总反应： 负极： ； 正极： ； 总反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。,充电过程的电极反应、总反应： 阴极： (还原反应)； 阳极： (氧化反应)； 总反应：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。,3燃料电池(以酸性氢氧燃料电池为例) (1)构造：,(2)工作原理： 负极反应： ； 正极反应： ； 电池反应： 。,H22e=2H,1想一想，连一连。 a干电池一次电池 b铅蓄电池 二次电池 c锌锰电池 燃料电池 d氢氧燃料电

4、池 绿色电池 答案：a，b，c，d、,2人造卫星用到的一种高能电池银锌电池，其 电极反应为：Zn2OH2e=Zn(OH)2，Ag2OH2O2e=2Ag2OH。根据反应式判断氧化银是 () A负极被氧化 B正极被还原 C负极被还原 D正极被氧化,分析：银锌电池放电时，Ag2O得到电子被还原为Ag，故Ag2O作电池的正极。 答案：B,3下列化学电源属于绿色电池的是 () A干电池 B镍镉电池 C锌锰电池 D氢氧燃料电池,解析：干电池、镍镉电池、锌锰电池都含有一些毒性很强的重金属，会给土壤、水源造成严重的污染，并通过食物链给人体健康造成威胁和危害。 答案：D,4讨论铅蓄电池放电时，PbSO4只在负极

5、上生成吗？,答案：不是，正极和负极上均生成PbSO4,5科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池， 利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电，电池的负极反应式为_。,分析：该燃料电池中H2失去电子，产生H，因此通H2的电极为负极，由于该电池用H3PO4作电解质，故负极反应式为H22e=2H。 答案：H22e=2H,1一般电极反应式的书写,例1(2011安徽高考)研究人员最近发明了一种 “水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的

6、是 (),A正极反应式：AgCle=AgCl B每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 CNa不断向“水”电池的负极移动 DAgCl是还原产物,解析分析元素化合价变化，推知“水电池”中Ag失去电子，作负极，电极反应式为AgeCl=AgCl，AgCl应为氧化产物；MnO2得到电子作正极，根据得失电子守恒，每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子；原电池工作过程中，阳离子(Na)应向正极运动。 答案B,若原电池正、负两极产生的阴、阳离子能与电解质溶液中的离子发生反应时，要把后续反应一并写入电极反应式中，如本题中负极反应应为AgeCl=AgCl，而不是Age=Ag。,1

7、工作原理 (1)以H2、烃、醇、肼作燃料在负极上失电子发生氧化反应，以空气或O2作氧化剂在正极上得到电子，连续不断的把燃料和氧化剂中的化学能转化为电能。 (2)所用电极一般为惰性电极。 (3)所用电解质为酸(或碱)、熔融氧化物(或熔融盐)等。,2应用实例 (1)氢氧燃料电池：,A在熔融电解质中，O2由负极移向正极 B该电池的总反应是：C3H85O2=3CO24H2O C电路中每通过5 mol电子，约有5.6 L标准状况下的丙烷被完全氧化 D通入丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为：C3H820e10O2=3CO24H2O,解析该燃料电池的化学反应原理是：C3H85O2=3CO24H2O，B正

8、确；放电过程中通入丙烷的电极为负极：C3H820e10O2=3CO24H2O，C正确；通入O2的电极为正极：O24e=2O2，产生的O2将向负极移动，A项错。 答案A,书写燃料电池电极反应式的方法 (1)电池的负极反应物是还原性物质，失去电子发生氧化反应。电池的正极反应物是氧化性物质，得到电子发生还原反应。 (2)写电极反应式时，一定要注意电解质是什么，电解质溶液的酸碱性如何，其中阴、阳离子要和电极反应式中出现的离子相对应。,(3)正、负两极的电极反应式在得失电子相等时相加，所得电池反应必是燃料燃烧反应和燃烧产物与电解质溶液反应的叠加反应式。,(1)燃料电池是连续不断的将燃料和氧化剂的化学能转化为电能的装置。 (2)铅蓄电池放